1. Введение
В современном мире стало невозможно представить городскую среду без продуманной системы искусственного освещения, которая давно вышла за рамки утилитарной функции. Освещение является важнейшим компонентом архитектурного облика и качества городской жизни [1][2].
Роль искусственного освещения выходит далеко за рамки простого обеспечения видимости в темное время суток. Сегодня оно выполняет большое количество ключевых задач: обеспечивает безопасность дорожного движения транспорта и пешеходов, подчеркивает архитектурные особенности фасадов зданий, формирует комфортную визуальную среду и оказывает влияние на психоэмоциональное состояние людей. Также современные световые решения позволяют снизить энергопотребление, используя энергоэффективные технологии.
Анализ зарубежного опыта позволяет выделить следующие ключевые принципы, значимые для Архангельска: стратегическое планирование освещения на уровне города с четким зонированием и нормативным регулированием; адаптация осветительных решений к климатическим условиям продолжительной полярной ночи; приоритет экологической устойчивости и минимизация светового загрязнения; широкое внедрение светодиодных технологий и интеллектуальных систем управления [3][4][5].
Цель работы — анализ искусственного освещения в архитектуре города Архангельска. В работе исследуются как теоретические основы светового дизайна, так и практические аспекты внедрения инновационных световых решений в инфраструктуру города. Искусственное освещение является основным средством формирования вечернего пространства города и, как следствие, первым впечатлением о нем, особенно для туристов, прибывающих в Архангельск в темное время суток.
2. Методы и принципы исследования
Для проведения анализа искусственного освещения в архитектурной среде Архангельска были выбраны наиболее репрезентативные участки, формирующие единую транспортно-пешеходную артерию города: участки Октябрьского, Ломоносовского округов и округа Майская Горка. Выбор данных территорий обусловлен следующими факторами:
1) большая часть архитектурного и утилитарного освещения сосредоточена вдоль главной оси города, повторяющей изгиб Северной Двины;
2) необходимость исследования различных типов городской среды, отличающихся функциональным назначением, плотностью застройки, интенсивностью транспортного и пешеходного движения, а также особенностями организации искусственного освещения.
Различия в функциональном назначении исследуемых территорий определяют особенности организации искусственного освещения и позволяют провести сравнительный анализ различных типов световой среды города [6]. Комплексное исследование центральных, жилых и общественных пространств дает возможность выявить существующие проблемы организации искусственного освещения и сформировать рекомендации по совершенствованию световой среды Архангельска.
Для проведения анализа световой среды города применены две методики [7]: визуальной оценки искусственного освещения и визуально-композиционного анализа урбанизированной среды. Комплексное применение данных методик позволило провести оценку функциональных, визуальных и архитектурно-художественных характеристик искусственного освещения в архитектуре города Архангельска.
Методики оценки искусственного освещения основаны на требованиях нормативных документов в области наружного освещения [8][9][10], в том числе СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение» и ГОСТ Р 55708–2013 «Освещение наружное утилитарное. Методы расчета нормируемых параметров».
При визуальной оценке искусственного освещения учитывали следующие критерии: уровень освещенности; равномерность освещения; слепящий эффект; цветовая характеристика освещения; состояние осветительного оборудования.
Для обеспечения сопоставимости результатов использовалась качественная система оценки. Каждый критерий характеризовался набором признаков, позволяющих определить степень его выраженности на исследуемом объекте. Результаты визуальной оценки фиксировались в табличной форме по каждому объекту исследования в зимний, весенний, летний и осенний периоды в разное время суток.
В отличие от методики визуальной оценки искусственного освещения, ориентированной на анализ качественных характеристик освещения, визуально-композиционный анализ позволяет оценить влияние искусственного освещения на восприятие городского пространства, его композиционную структуру и архитектурную выразительность [11].
При визуально-композиционном анализе искусственного освещения использовали такие критерии, как композиционная роль объекта, целостность образа, связь с окружением, силуэт, влияние на композицию.
3. Основные результаты
В ходе исследования был проведен визуальный анализ (табл. 1) трех функционально различных типа урбанизированной среды: центральная часть города (Октябрьский территориальный округ), жилые районы (Ломоносовский территориальный округ) и жилой массив с элементами общественной инфраструктуры (территориальный округ Майская Горка).
Сравнительная характеристика искусственного освещения исследуемых территорий в г. Архангельске по результатам визуальной оценки
| Критерий / Территориальный округ | Октябрьский | Ломоносовский | Майская горка |
| Уровень освещенности | Варьируется от высокого до низкого, преобладают высокий и средний уровни освещенности | Преимущественно средний уровень освещенности, отдельные объекты имеют высокий и низкий уровень | Варьируется от высокого до низкого уровня освещенности |
| Равномерность освещения | Преимущественно частично равномерное освещение, отдельные объекты характеризуются равномерным и неравномерным освещением | Преимущественно равномерное освещение, отдельные объекты имеют частично неравномерное и неравномерное освещение | Освещение неоднородное, представлены все типы равномерности |
| Слепящий эффект | В большинстве случаев отсутствует, отдельные объекты имеют умеренный слепящий эффект | В большинстве случаев отсутствует, умеренный эффект наблюдается на отдельных объектах | В большинстве случаев отсутствует, умеренный эффект отмечен на отдельных объектах |
| Цветовая характеристика освещения | Используются теплые, нейтральные и холодные оттенки света | Используются теплые, нейтральные и холодные оттенки света | Преобладает теплый свет, также используются нейтральные и холодные оттенки |
| Состояние осветительного оборудования | Преимущественно хорошее и удовлетворительное, имеются отдельные объекты с неудовлетворительным состоянием | Преимущественно хорошее, отдельные объекты имеют удовлетворительное и неудовлетворительное состояние | Варьируется от хорошего до неудовлетворительного состояния |
Визуально-композиционный анализ выполнялся на основе натурных наблюдений и фотофиксации объектов в четыре сезона года (табл. 2).
Сравнительная характеристика искусственного освещения исследуемых территорий в г. Архангельске по результатам визуально-композиционного анализа
| Критерий / Территориальный округ | Октябрьский | Ломоносовский | Майская горка |
| Композиционная роль | Преобладают акцентные элементы городской среды | Преобладают локальные акценты и фоновые элементы | Преобладают фоновые и локальные композиционные элементы |
| Целостность образа | Высокая и средняя, формируется единый световой образ территории | Преимущественно средняя | От средней до высокой на отдельных объектах |
| Связь с окружением | Преимущественно гармоничная | Гармоничная и нейтральная | Преимущественно нейтральная, местами гармоничная |
| Силуэт | Четкий, объекты хорошо воспринимаются в вечернее время | Частично читаемый | От не читаемого до частично читаемого, зависит от объекта |
| Влияние на композицию | Преимущественно положительное | Умеренно положительное | Локальное положительное, либо нейтральное |
На рисунке ниже представлено освещение автомобильного моста в округе Майская горка в разные сезоны года и время суток.
Отсутствие архитектурной подсветки автомобильного моста летом в период «белых ночей»
Архитектурная подсветка автомобильного моста зимой
4. Обсуждение
Особый интерес для Архангельска представляет опыт Хельсинки (Финляндия) — города, находящегося в сходных климатических условиях. В 2018 г. в Хельсинки был реализован пилотный проект по внедрению интеллектуальной системы управления наружным освещением на основе отслеживания движения. Система включала светодиодные светильники с датчиками и беспроводным управлением, которые автоматически регулировали яркость в зависимости от присутствия пешеходов и велосипедистов. Результаты эксперимента показали, что такое адаптивное управление позволяет снизить энергопотребление на 60–77% по сравнению с постоянным освещением, при этом уровень безопасности и комфорта пользователей не снижается [12].
По итогам комплексного анализа выделен ряд системных проблем, характерных для световой среды города Архангельска:
1) Освещение города Архангельска не представляет собой целостной системы, а складывается из разрозненных световых решений прошлых лет и новых подходов.
2) Световая среда города отличается значительной неравномерностью плотности и степени проработки архитектурной подсветки между округами
3) Недостаточная освещенность пешеходных зон и дворовых территорий.
4) Низкое качество и износ осветительного оборудования. Неисправное осветительное оборудование нарушает эстетическую привлекательность территории.
5) Архитектурная подсветка на ряде важных объектов города либо отсутствует, либо выполнена в разном стиле, без учета общей концепции.
6) На многих объектах (например, на фасаде Правительства Архангельской области) одновременно используются разные цветовые температуры. Разнородность цветовых решений как на отдельно взятых объектах, так и на соседних зданиях создает визуальный шум, делает световую среду пестрой и затрудняет ее целостное восприятие.
7) Периодический слепящий эффект. В зимний и весенний периоды на ряде объектов наблюдается умеренный слепящий эффект, что связано с региональными особенностями: наличием снежного покрова, низким положением солнца и повышенной отражающей способностью поверхностей.
8) Сезонная прерывистость световой среды. В период белых ночей архитектурная подсветка многих объектов отключается, а уровень утилитарного освещения снижается, а в некоторое время полностью отключается.
9) Слабое использование современных технологий.
10) Отсутствие информационной и навигационной подсветки.
5. Заключение
С целью формирования целостного образа исторической и культурной урбанизированной среды необходимо разработать единые принципы подсветки значимых объектов, учитывающие их архитектурные особенности.
На основе выполненного визуально-композиционного анализа и с учетом отечественного и зарубежного опыта предлагаются примеры следующих мероприятий по улучшению архитектурно-художественной световой среды Архангельска, что также снизит уровень светового загрязнения и дискомфорта для жителей близлежащих домов:
1. Подсветка здания Правительства Архангельской области, здания проектных организаций, Управления МВД и жилого дома на площади Ленина, 2 не согласована ни по цветовой температуре, ни по типу световых приборов. Предлагается для этой территории сохранить комбинированное освещение Правительства Архангельской области как доминанту, для остальных зданий оставить теплый свет с акцентами на архитектурных деталях.
2. На одной из центральных пешеходных улиц города — улице Чумбарова-Лучинского
создать непрерывную световую панораму
В заключении отметим, что выявленные проблемы имеют системный характер, что, в свою очередь, обусловливает необходимость разработки и реализации комплекса мероприятий по оптимизации искусственного освещения города Архангельска.